为治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物试验. 试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验. 对于两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药. 一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验. 当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多
4 只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有效. 为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未治愈则甲药得
1 分,乙药得
−1 分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈则乙药得
1 分,甲药得
−1 分;若都治愈或都未治愈则两种药均得
0 分. 甲、乙两种药的治愈率分别记为
α 和
β,一轮试验中甲药的得分记为
X.
(1) 求
X 的分布列;
(2) 若甲药、乙药在试验开始时都赋予
4 分,
pi(
i=0,
1,
⋯,
8)表示“甲药的累计得分为
i 时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则
p0=0,
p8=1,
pi=api−1+bpi+cpi+1(
i=1,
2,
⋯,
7),其中
a=P(X=−1),
b=P(X=0),
c=P(X=1). 假设
α=0.5,
β=0.8.
(i) 证明:
{pi+1−pi}(
i=0,
1,
2,
⋯,
7)为等比数列;
(ii) 求
p4,并根据
p4 的值解释这种试验方案的合理性.